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1、九年级数学下册第二十三章 图形的变换专题练习 考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、在平面直角坐标系中,点P(2,5)关于y轴对称的点的坐标为()A(2,5)B(2,5)C(2,5)D(5,2)2
2、、在平面直角坐标系中,点关于x轴对称的点的坐标是( )ABCD3、下列四个标志中,是轴对称图形的是( )ABCD4、点向上平移2个单位后与点关于y轴对称,则( )A1BCD5、如图,ABC和ABC关于直线l对称,连接BC,BC,CC,下列结论:l垂直平分CC;BACBAC;BCCBCC;直线BC和BC的交点一定在l上,其中正确的有( )A4个B3个C2个D1个6、在平面直角坐标系xOy中,若在第三象限,则关于x轴对称的图形所在的位置是( )A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限7、下列各组图形中,能够通过平移得到的一组是( )ABCD8、如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,沿x轴向右平移
3、后得到,A点的对应点在直线上,则点与其对应点之间的距离为( )A4B6C8D109、如图,在平面直角坐标系中,将以原点O为位似中心放大后得到,若,则与的面积的比是( )ABCD10、如图,以点O为位似中心,将ABC缩小后得到ABC,已知BB2OB,则ABC与ABC的面积之比()A1:3B1:4C1:5D1:9第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图,直线AB与x轴交于点,与x轴夹角为30,将沿直线AB翻折,点O的对应点C恰好落在双曲线上,则k的值为_2、如图,把ABC绕点C顺时针旋转某个角度得到,A30,170,则旋转角的度数为_3、如图 , 在 Rt 中,
4、 是边 的中点, 点 在边 上, 将 沿直线 翻折, 使得点 落在同一平面内的点 处. 如果线段 交边 于点 , 当 时, 的值为_4、如图,直线MN过正方形ABCD的顶点A,且NAD30,AB2,P为直线MN上的动点,连BP,将BP绕B点顺时针旋转60至BQ,连CQ,CQ的最小值是 _5、已知点P(2,3)与点Q(a,b)关于原点对称,则a+b_三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、在中,D为BC延长线上一点,点E为线段AC,CD的垂直平分线的交点,连接EA,EC,ED(1)如图1,当时,则_;(2)当时,如图2,连接AD,判断的形状,并证明;如图3,直线CF与ED交于点F,满足
5、P为直线CF上一动点当的值最大时,用等式表示PE,PD与AB之间的数量关系为_,并证明2、如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为、(1)画出将关于点对称的图形;(2)写出点、的坐标3、在平面直角坐标系xOy中,O的半径为1对于线段AB,给出如下定义:若线段AB沿着某条直线l对称可以得到O的弦AB,则称线段AB是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,直线l称为“反射轴”(1)如图,线段CD,EF,GH中是O的以直线l为对称轴的“反射线段”有 ;(2)已知A点坐标为(0,2),B点坐标为(1,1),若线段AB是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,求反射轴l与y轴的交点M的坐标若将“反射
6、线段”AB沿直线yx的方向向上平移一段距离S,其反射轴l与y轴的交点的纵坐标yM的取值范围为yM,求S(3)已知点M,N是在以原点为圆心,半径为2的圆上的两个动点,且满足MN1,若MN是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,当M点在圆上运动一周时,求反射轴l未经过的区域的面积(4)已知点M,N是在以(2,0)为圆心,半径为的圆上的两个动点,且满足MN,若MN是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,当M点在圆上运动一周时,请直接写出反射轴l与y轴交点的纵坐标的取值范围4、综合与实践问题情境:数学活动课上,同学们开展了以“矩形纸片折叠”为主题的探究活动(每个小组的矩形纸片规格相同),已知矩形纸片宽动手
7、实践:(1)如图1,腾飞小组将矩形纸片折叠,点落在边上的点处,折痕为,连接,然后将纸片展平,得到四边形试判断四边形的形状,并加以证明(2)如图2,永攀小组在矩形纸片的边上取一点,连接,使,将沿线段折叠,使点正好落在边上的点处连接,将纸片展平,求的面积;连接,线段与线段交于点,则_深度探究:(3)如图3,探究小组将图1的四边形剪下,在边上取一点,使,将沿线段折叠得到,连接,探究并直接写出的长度5、如图,已知ABC的三个顶点的坐标分别为A(3,2),B(6,4),C(2,1)(1)画出ABC关于y轴成轴对称的DEF,点A的对应点为点D,写出点D的坐标;(2)请直接写出DEF的面积;(3)在y轴上画
8、出点P,使PA+PB最小,并写出点P的坐标-参考答案-一、单选题1、C【分析】关于轴对称的两个点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变,根据原理直接可得答案.【详解】解:点P(2,5)关于y轴对称的点的坐标为: 故选:C【点睛】本题考查的是关于轴对称的两个点的坐标特点,掌握“关于轴对称的两个点的坐标特点:横坐标互为相反数,纵坐标不变”是解本题的关键.2、C【分析】根据若两点关于 轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可求解【详解】解:点关于x轴对称的点的坐标是 故选:C【点睛】本题主要考查了平面直角坐标系内点关于坐标轴对称的特征,熟练掌握若两点关于 轴对称,横坐标不变,纵坐标互为相反数;若
9、两点关于y轴对称,横坐标互为相反数,纵坐标不变是解题的关键3、D【分析】利用轴对称图形的定义进行解答即可【详解】解:A、不是轴对称图形,故此选项不合题意;B、不是轴对称图形,故此选项不符合题意;C、不是轴对称图形,故此选项不合题意;D、是轴对称图形,故此选项符合题意;故选:D【点睛】此题主要考查了轴对称图形,关键是掌握如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形4、D【分析】利用平移及关于y轴对称点的性质即可求解【详解】解:把向上平移2个单位后得到点 ,点与点关于y轴对称, , , ,故选:D【点睛】本题考查坐标与图形变化平移、轴对称的性质及负整数指数幂,解题
10、关键是掌握平移、轴对称的性质及负整数指数幂5、A【分析】根据成轴对称的两个图形能够完全重合可得ABC和ABC全等,然后对各小题分析判断后解可得到答案【详解】解:ABC和ABC关于直线L对称,l垂直平分CC;BACBAC;BCCBCC;直线BC和BC的交点一定在l上,综上所述,正确的结论有4个,故选:A【点睛】本题考查了轴对称的性质,根据成轴对称的两个图形能够完全重合判断出两个三角形全等是解题的关键6、B【分析】设内任一点A(a,b)在第三象限内,可得a0,b0,关于x轴对称后的点B(-a,b),则a0,b0,然后判定象限即可【详解】解:设内任一点A(a,b)在第三象限内,a0,b0,点A关于x
11、轴对称后的点B(a,-b),b0,点B(a,-b)所在的象限是第二象限,即在第二象限故选:B【点睛】本题主要考查了平面直角坐标系中各个象限的点的坐标的符号特点,熟练掌握四个象限的符号特点分别是:第一象限(+,+);第二象限(-,+);第三象限(-,-);第四象限(+,-)是解题的关键7、B【分析】根据平移的性质对各选项进行判断【详解】A、左图是通过翻折得到右图,不是平移,故不符合题意;B、上图可通过平移得到下图,故符合题意;C、不能通过平移得到,故不符合题意;D、不能通过平移得到,故不符合题意;故选B【点睛】本题主要考查平移的性质,熟练掌握平移的性质是解题的关键8、D【分析】先根据平移的特点可
12、知所求的距离为,且,点纵坐标与点A纵坐标相等,再将其代入直线求出点横坐标,从而可知的长,即可得出答案【详解】解:A(0,6)沿x轴向右平移后得到,点的纵坐标为6,令,代入直线得,的坐标为(10,6),由平移的性质可得,故选D【点睛】本题考查了平移的性质、一次函数图像上点的坐标特点,掌握理解平移的性质是解题关键9、D【分析】根据图形可知位似比为,根据相似比等于位似比,面积比等于相似比的平方,即可求得答案【详解】解:,则与的位似比为,与的相似比为则与的面积比为故选D【点睛】本题考查了位似图形的性质,求得位似比是解题的关键10、D【分析】直接根据题意得出位似比,根据位似比等于相似比,进而根据面积比等
13、于相似比的平方求得面积比【详解】解答:解:以点O为位似中心,将ABC缩小后得到ABC,BB2OB,OBOB,ABC与ABC的面积之比为:1:9故选:D【点睛】此题主要考查了位似图形的性质,正确得出位似比是解题关键二、填空题1、【分析】如图,过点C作CDx轴于D,根据折叠性质可得CAB=BAO=30,AC=OA=2,可得ACD=30,根据含30角的直角三角形的性质可得AD的长,利用勾股定理可得出CD的长,即可得出点C坐标,代入即可得答案【详解】A(,0),OA=2,将沿直线AB翻折,点O的对应点C恰好落在双曲线上,BAO=30,CAB=BAO=30,AC=OA=2,CAO=60,ACD=30,A
14、D=AC=1,OD=OA=1,CD=,点C在第二象限,点C坐标为(,),点C在在双曲线上,故答案为:【点睛】本题考查折叠性质、含30角的直角三角形的性质、勾股定理及反比例函数图象上的点的坐标特征,30角所对的直角边等于斜边的一半;图形折叠前后对应边相等,对应角相等;正确得出点C坐标是解题关键2、#【分析】由旋转的性质可得再利用三角形的外角的性质求解从而可得答案.【详解】解: 把ABC绕点C顺时针旋转某个角度得到,A30, 170, 故答案为:【点睛】本题考查的是旋转的性质,三角形的外角的性质,利用性质的性质求解是解本题的关键.3、1:4【分析】过点E作EHAC与H,EIBC与I,设AC=3m,
15、根据三角函数可求AB=,根据勾股定理,根据点D是边 的中点,得出CD=BD=2m,DG=BDsinB=,根据 沿直线 翻折,得到FDE,得出EDC=EDF,可证EIDEGD(AAS),得出ID=GD=,再证四边形HCIE为矩形HE=CI=,HECI即HECB,证明AEHABC,即可【详解】解:过点E作EHAC与H,EIBC与I,设AC=3m,AB=,根据勾股定理,点D是边 的中点,CD=BD=2m,DG=BDsinB=, 沿直线 翻折,得到FDE,EDC=EDF,EIBC,EID=90=EGD,在EID和EGD中,EIDEGD(AAS),ID=GD=,CI=CD-ID=2m-,EHAC,EHC
16、=90,HCI=ACB=90,EIC=90,EHC=HCI=EIC=90,四边形HCIE为矩形,HE=CI=,HECI即HECB,AHE=ACB,AEH=B,AEHABC,即,解得,BE=AB-AE=5m-m=4m,4、#【分析】如图,连接交于 则 先证明 把绕顺时针旋转得到 证明 可得三点共线,在上运动,过作于 则重合时,最短,再求解 从而可得答案.【详解】解:如图,连接PQ交于 则 是等边三角形, 正方形 把绕顺时针旋转得到 则 三点共线, 在上运动,过作于 则重合时,最短, 是等边三角形,记交于 所以CQ的最小值是,故答案为:【点睛】本题考查的是正方形的性质,相似三角形的性质,锐角三角函
17、数的应用,得到的运动轨迹是解本题的关键.5、1【分析】根据两点关于原点对称,横纵坐标分别互为相反数计算即可【详解】解:点与点关于原点对称,a=-2,b= 3,a+b=-2+3=1,故答案为:1【点睛】本题考查了坐标系中两点关于原点对称的计算,代数式的值,熟练掌握两点关于原点对称时坐标之间的关系是解题的关键三、解答题1、(1)80;(2)是等边三角形;(3)【分析】(1)根据垂直平分线性质可知,再结合等腰三角形性质可得,利用平角定义和四边形内角和定理可得,由此求解即可;(2)根据(1)的结论求出即可证明是等边三角形;(3)根据利用对称和三角形两边之差小于第三边,找到当的值最大时的P点位置,再证明
18、对称点与AD两点构成三角形为等边三角形,利用旋转全等模型即可证明,从而可知,再根据30直角三角形性质可知即可得出结论【详解】解:(1)点E为线段AC,CD的垂直平 分线的交点,在中,故答案为:(2)结论:是等边三角形证明:在中,由(1)得:,是等边三角形结论:证明:如解图1,取D点关于直线AF的对称点,连接、;,等号仅P、E、三点在一条直线上成立,如解图2,P、E、三点在一条直线上,由(1)得:,又,又,点D、点是关于直线AF的对称点,是等边三角形,是等边三角形,在和中, ,(SAS),在中,【点睛】本题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形、等边三角形的性质和判定,全等三角形性质和判定等知识点
19、,解题关键是利用对称将转化为三角形三边关系找到P的位置,并证明对称点与AD两点构成三角形为等边三角形2、(1)见解析;(2),【分析】(1)直接利用关于点O对称的性质得出对应点位置,顺次连接各个对应点,即可;(2)根据对应点位置直接写出坐标,即可【详解】解:(1)如图所示,(2),【点睛】本题考查了利用中心对称变换在坐标系中作图,熟练掌握网格结构,准确找出对应点的位置是解题的关键3、(1)2;(2);(3);(4)或【分析】(1)的半径为1,则的最长的弦长为2,根据两点的距离可得,进而即可求得答案;(2)根据定义作出图形,根据轴对称的方法求得对称轴,反射线段经过对应圆心的中点,即可求得的坐标;
20、由可得当时,yM,设当取得最大值时,过点作轴,根据题意,分别为沿直线yx的方向向上平移一段距离S 后的对应点,则,根据余弦求得进而代入数值列出方程,解方程即可求得的最大值,进而求得的范围;(3)根据圆的旋转对称性,找到所在的的圆心,如图,以为边在内作等边三角形,连接,取的中点,过作的垂线,则即为反射轴,反射轴l未经过的区域是以为圆心为半径的圆,反射轴l是该圆的切线,求得半径为,根据圆的面积公式进行计算即可;(4)根据(2)的方法找到所在的圆心,当M点在圆上运动一周时,如图,取的中点,的中点,即的中点在以为圆心,半径为的圆上运动,进而即可求得反射轴l与y轴交点的纵坐标的取值范围【详解】(1)的半
21、径为1,则的最长的弦长为2根据两点的距离可得故符合题意的“反射线段”有2条;故答案为:2(2)如图,过点作轴于点,连接 A点坐标为(0,2),B点坐标为(1,1),且,的半径为1,且线段AB是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,由可得当时,yM如图,设当取得最大值时,过点作轴,根据题意,分别为沿直线yx的方向向上平移一段距离S 后的对应点,则, 过中点,作直线交轴于点,则即为反射轴yM,即即解得(舍)(3)的半径为1,则是等边三角形,根据圆的旋转对称性,找到所在的的圆心,如图,以为边在内作等边三角形,连接,取的中点,过作的垂线,则即为反射轴, 反射轴l未经过的区域是以为圆心为半径的圆,反射轴l
22、是该圆的切线当M点在圆上运动一周时,求反射轴l未经过的区域的面积为(4)如图,根据(2)的方法找到所在的圆心,设则,是等腰直角三角形,当M点在圆上运动一周时,如图,取的中点,的中点,是的中位线,即的中点在以为圆心,半径为的圆上运动若MN是O的以直线l为对称轴的“反射线段”,则为的切线设与轴交于点,同理可得反射轴l与y轴交点的纵坐标的取值范围为或【点睛】本题考查了中心对称与轴对称,圆的相关知识,切线的性质,三角形中位线定理,余弦的定义,掌握轴对称与中心对称并根据题意作出图形是解题的关键4、(1)四边形是正方形;理由见详解;(2);(3)【分析】(1)由正方形的判定定理进行证明,即可得到结论成立;
23、(2)由折叠的性质,则DC=DG,求出ADG=30,利用勾股定理得到,然后再求出,由面积公式即可求出面积;求出,则CDG是等边三角形,即可求出CG的长度;(3)作PQAD,垂足分别为P、Q,先求出,设,然后表示出,再利用勾股定理,求出,然后利用勾股定理,即可求出答案【详解】解:(1)四边形ABCD是矩形,A=ADC=90,由折叠的性质,则,四边形是正方形;(2)如图,由折叠的性质,则DC=DG,CF=FG,;由勾股定理,则,在直角BFG中,由勾股定理,则,的面积为:;由可知,DC=DG,CDG是等边三角形,;故答案为:;(3)作PQAD,垂足分别为P、Q,如图所示,PQ,PQAE,由(1)可知
24、,四边形是正方形,由折叠的性质,则,设,则,在直角中,由勾股定理,则, 整理化简得:,解方程,得,(舍去);,【点睛】本题考查了折叠的性质,正方形的判定和性质,矩形的性质,勾股定理,解一元二次方程,等边三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的作出辅助线,从而进行解题本题涉及的知识点综合,应用能力强,难度大,学生需要仔细分析5、(1)见解析;(3,2);(2);(3)(0,0)【分析】(1)根据纵不变,横相反,确定三个对称点D(3,2),E(6,-4),F(2,-1),依次连接起来即可;(2)把三角形补形成矩形,利用面积差计算;(3)先确定直线BD的解析式,令x=0,确定函数对
25、应的y值,即可确定点P的坐标【详解】(1)ABC的三个顶点的坐标分别为A(3,2),B(6,4),C(2,1)关于y轴的对称点坐标分别为:点D(3,2),E(6,-4),F(2,-1),依次连接起来,如图所示,此时点D(3,2);(2)如图,把三角形DEF补形成矩形GHPE,则矩形的长为GE=HP=2-(-4)=6,宽为GH=EP=6-2=4,GD=6-3=3,FP=-1-(-4)=3,HF=3,HD=1,=;(3)点A关于y轴的对称点为点D(3,2),连接BD,交y轴于点P,此时PA+PB最小,B(-6,-4),设直线BD的解析式为y=kx+b,解得,y=x,令x=0, y=0,点P的坐标为(0,0)【点睛】本题考查了坐标系中轴对称问题,两点间的距离,待定系数法确定一次函数的解析式,将军饮马河原理,熟练掌握对称点计算方法,灵活运用待定系数法和将军饮马河原理是解题的关键